某工程基坑开挖对相邻建筑物影响的鉴定 监测方案及方法分析

发表时间:2021/3/1   来源:《基层建设》2020年第28期   作者:皇甫致远1 张二龙2 邬松伯3
[导读] 摘要:基坑建设过程中,支护结构变形和降水会对相邻建筑物和地面造成一定的影响,本文通过工程实例,对相邻建筑物现状鉴定监测方案及方法进行分析,以反映基坑开挖对相邻建筑物产生的影响。
        天津联鉴建筑质量鉴定检测有限公司  天津市  300402
        摘要:基坑建设过程中,支护结构变形和降水会对相邻建筑物和地面造成一定的影响,本文通过工程实例,对相邻建筑物现状鉴定监测方案及方法进行分析,以反映基坑开挖对相邻建筑物产生的影响。
        关键词:基坑开挖;相邻建筑物影响;变形观测;鉴定监测
        随着我国城市化的不断发展,各类工程建筑基坑在相邻建筑旁开挖的现象越来越普遍,而基坑深度也越来越深。基坑(尤其是深基坑)开挖不可避免的会导致周边地基发生变形,随着基坑的加深,对邻边既有建筑物的地基基础的影响不断加大,会导致邻边既有建筑物发生沉降、倾斜以及开裂等现象,严重的可能会发生既有建筑物的坍塌事故,造成严重的安全事故及经济损失。因此,对于基坑开挖,需要对邻边既有建筑物的地基基础的影响进行科学的监测,一套科学合理的鉴定监测方法变得非常重要。
        1.工程概况
        本项目拟建1栋10层综合楼和3层配建楼,整体地下三层。基坑面积约 2200 平方米,基坑深度约15m。
        为全面了解项目基坑施工过程中周边建筑物安全情况,监测范围拟按3倍基坑深度范围内的相邻房屋确定,初步拟定对周边2栋相邻建筑进行保全鉴定。
        2.鉴定监测技术方案
        2.1.鉴定监测内容
        基坑开挖前通过对相邻建筑物、基坑周边临近道路的损害情况及整体变形情况进行详细查勘、拍照、调查、记录,保全现状证据。对建筑现状的沉降变化和原始偏斜情况进行观测,保留初始沉降变形数据。
        基坑开挖过程中通过监测数据判断建筑的现状情况,为建筑物整体安全性评估提供变形监测依据。通过鉴定查勘结果和监测结果对周边建筑物、基坑周边临近道路安全性及现状损坏情况进行综合评估,为基坑及地下结构施工对原有建筑物安全性可能造成的影响提供有价值的评价和基础性数据。
        2.1.1.周边相邻建筑物、在建基坑资料及现状查勘
        本项目地下室周圈距离红线均为 2.2m,西侧红线外为住宅楼A,距离本项目地下室外墙最近约 7.1m,A建筑建于二十世纪九十年代末,为地上十六层、地下一层框架-核心筒结构,基础形式为桩基础。项目北侧红线外为 25 层的酒店B,距离本项目地下室外墙最近约 10.9m,B建筑建于二十世纪九十年代中期,为地下二层、地上二十二层(局部为地上三层)钢筋混凝土框筒结构房屋,基础为灌注桩基础。
        本项目基坑面积较小,开挖深度比较深,属于一级深基坑,采用地下连续墙+水平支撑的支护形式。由于主塔楼临边,因此地连墙仅作为支护使用。水平支撑根据本项目的平面形式,采用圆环支撑,地连墙距离地下室外墙较近,直接找平后,用地连墙作为外墙模板施工防水和地下室结构。基坑采用坑内降水,管井降水,疏干基坑内的浅层水,达到降低坑内土体含水量目的。
        鉴定监测初期对建筑物结构现状情况进行调查,核查建筑物实际现状情况与已有原始资料一致性,根据现场实际查勘,周边相邻建筑物基本现状与已有原始资料基本一致。
        2.1.2.周边相邻房屋主体结构安全性查勘
        对建筑物的整体外檐及主体结构构件(建筑物内部公共区域范围,如楼梯间、走道等)的损坏进行查勘,对建筑物进行裂缝损坏查勘、调查和结构复核(必要时进行现场剔凿及取样鉴定监测)。对典型裂缝的部位设置监测标志,并记录裂缝位置、宽度、长度等初始状态,需重点区分结构受力裂缝和非结构受力裂缝。裂缝监测点布置在能反映房屋裂缝特征的部位,采用记号笔标记及现场实测照片进行取证,采用文字、图纸及拍照方式进行记录,保全初始证据。
        以A建筑地下室标记裂缝明细为例,此处裂缝剔除抹灰发现原结构未开裂,为非结构受力裂缝,裂缝编号:LF-1-7,裂缝宽度:0.66mm,裂缝类型:抹灰裂缝(注:裂缝编号LFa-b中,a表示楼层,b表示裂缝顺序编号)。
        2.1.3.建筑物变形观测
        基坑开挖前对建筑物现状的原始沉降变化(一次布点,一次施测)和原始偏斜(一次偏斜观测)情况进行观测,通过监测数据及时判断该建筑的现状情况,为建筑物整体安全性状况评估提供变形监测依据,同时亦起到现状原始证据保全作用。


        以A建筑为例,建筑沉降观测:根据自XXXX年XX月XX日至XXXX年XX月XX日(共计15天)期间的两次沉降观测数据:所设观测点出现沉降变形情况为:最大沉降值为-0.7mm(2号点),相应的沉降速率为0.05mm/d,在15天的观测周期内,所监测的17个观测点(含3个小区围墙观测点)的变形速率均未超过《民用建筑可靠性鉴定标准》(GB 50292-2015)相关规定。具体数据详见表2、图3。
        建筑倾斜观测:根据自XXXX年XX月XX日对所设置的8个观测点倾斜观测数据显示:观测倾斜量最大值为69.4mm(4号点,向东),观测倾斜率最大值为3.159‰(3号点,向西),目前,所监测的8个观测点的倾斜率均未超过《民用建筑可靠性鉴定标准》中表7.3.10的相关规定。
        2.2.初始查勘及监测结论
        A建筑屋面部分女儿墙檐口存在明显破损,外墙局部位置存在修补痕迹,个别窗口周边存在明显裂缝,地下室主体结构和填充墙之间普遍存在明显裂缝,部分地下室及公共区域填充墙体存在明显裂缝,部分框架柱、框架梁、剪力墙及挡土墙抹灰存在明显裂缝,室外散水、小区内硬化路面及小区围墙存在明显裂缝,尚未发现结构构件存在明显损坏现象。
        A建筑所监测的17个沉降观测点(含3个小区围墙观测点)的沉降变形速率及所监测的8个倾斜观测点的倾斜率均未超出《民用建筑可靠性鉴定标准》(GB 50292-2015)的相关限值规定。
        综上所述,该建筑已投入使用多年,目前所检查范围内主体结构构件未出现明显开裂、变形等损坏现象,此次所查构件出现的各类开裂和损坏情况均属于非结构性裂缝或损坏,尚不影响相关主体结构构件安全,故现阶段该建筑可继续正常安全使用。
        3.施工过程中鉴定监测报警机制及应急安全鉴定
        以该项目为例:监测报警值由变化速率与累计变化值控制,各监测项目的报警值:
        1)基坑支护体系监测报警值
        ①地连墙水平位移:变化率5mm/天,累计值40mm。
        ②支撑轴力:ZC1-1:1800KN ZC1-2:1800KN ZC1-3:4500KN
        ZC2-1:4800KN ZC2-2:4800KN ZC2-3:11000KN
        2)周边环境监测报警值
        ①坑外地面沉降:变化速率5mm/天,累计值40mm;
        ②地下潜水位,承压水位:变化速率500mm/天,累计值1000mm;
        ③周边管线:变化速率5mm/天,累计值30mm;
        ④周边建筑:倾斜超过千分之二。
        在后续基坑开挖及地下结构施工过程中,遵循监测报警机制,与基坑监测单位、施工单位保持联动,施工过程中,如出现应急报警,进行应急安全鉴定,对建筑物的安全进行评估,确保相邻建筑物安全及正常使用。
        4.鉴定监测成果
        项目基坑施工前,经对建筑物详细查勘,依据建筑物地基、基础、主体结构现状情况,以及现场变形监测数据进行综合分析,出具周边建筑初始查勘鉴定报告。施工过程中,如出现应急报警,进行应急安全鉴定,出具应急或补充鉴定报告。待项目结构主体工程施工至±0.000标高后(或基坑降水停止时),再次对鉴定范围内的建筑物进行全面勘查及整体倾斜及沉降观测,对比施工前的查勘及变形鉴定监测情况进行综合分析,出具最终鉴定监测报告。
        参考文献:
        [1]GB50009-2012,《建筑结构荷载规范》
        [2]GB50007-2010,《建筑地基基础设计规范》
        [3]JGJ125-2016,《危险房屋鉴定标准》
        [4]GB50292-2015,《民用建筑可靠性鉴定标准》
 
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